Python虚拟环境 简单介绍Python虚拟环境及使用方法

一、为什么需要虚拟环境？

这里的环境，指的就是 Python 代码的运行环境。它应该包含以下信息：

• Python 解释器，用哪个解释器来执行代码？
• Python 库的位置，该去哪里 import 所需要的模块？
• 可执行程序的位置，比如说安装了 pip，那么 pip 命令是在哪里？

由于每个项目的情况都可能不一样，比如这个项目用的是vtk 7.1，另一个项目用的是vtk 9.0。如果不进行环境隔离而是全局安装，就会导致包的冲突从而出现问题，这个时候让每个项目都拥有一套独立的Python环境，这样就不会产生冲突了。Python虚拟环境正是为了解决这个问题而存在的，简而言之，虚拟环境就是系统 Python 环境的一个副本。

Python虚拟环境常见的工具为以下几种：

• virtualenv
• venv
• pipenv

二、virtualenv

virtualenv 是目前最流行的 Python 虚拟环境配置工具。它不仅同时支持 Python2 和 Python3，而且可以为每个虚拟环境指定 Python 解释器，并选择不继承基础版本的包。

virtualenv 的优点

• 使得不同Python应用的开发环境相互独立
• 开发环境升级不影响其他应用的开发环境，也不会影响全局的环境（默认开发环境是全局开发环境）,因为虚拟环境是将全局环境进行私有的复制，当我在虚拟环境进行 pip install 时，只会安装到选择的虚拟环境中。
• 它可以防止系统中出现包管理混乱和版本的冲突

1. pip 安装 virtualenv

pip install virtualenv 

2. 创建虚拟环境目录

mkdir myproject
cd myproject

3. 创建一个独立的Python运行环境: myenv

virtualenv --no-site-packages myenv
# --no-site-packages 其意义在于不复制已经安装到系统Python环境中的所有第三方包从而得到一个“纯净”的运行环境。

此时当前目录下会生成一个名为：“myenv” 的目录，该目录中存放刚生成的虚拟环境文件

4. 激活虚拟运行环境

# Windows
myenv\Scripts\activate.bat
 
# Linux
source myenv/bin/activate

以上命令执行完后会发现命令提示符变了，有个(myenv)前缀，表示当前环境是一个名为“myenv”的Python环境，此时可以在该环境中按照我们熟悉的方式安装库、运行程序等

5. 使用deactivate命令退出当前的myenv环境

deactivate

三、venv

Python 从3.3 版本开始，自带了一个虚拟环境 venv，它的很多操作都和 virtualenv 类似，但是两者运行机制不同。因为是从 3.3 版本开始自带的，这个工具也仅仅支持 python 3.3 和以后版本。所以，要在 python2 上使用虚拟环境，依然要利用 virtualenv 。

1. pip安装venv

# Windows
windows中venv已经以标准库的形式存在，不用再单独安装
 
# Linux
sudo apt install python3-venv  # 如有不同版本的Python3,可指定具体版本venv：python3.5-venv

2. 在当前目录创建一个独立的Python运行环境: myenv

# Windows
py -3 -m venv myenv  
 
# Linux 
python3 -m venv myenv

3. 激活虚拟运行环境

# Windows
myenv\Scripts\activate.bat
 
# Linux
source myenv/bin/activate

以上命令执行完后会发现命令提示符变了，有个(myenv)前缀，表示当前环境是一个名为“myenv”的Python环境，此时可以在该环境中按照我们熟悉的方式安装库、运行程序等

4. 使用deactivate命令退出当前的myenv环境

deactivate

四、pipenv

pipenv 是 Pipfile 主要倡导者、requests 作者 Kenneth Reitz 写的一个命令行工具，主要包含了Pipfile、pip、click、requests和virtualenv，能够有效管理Python多个环境，各种第三方包及模块。

pipenv 的主要特性：

• pipenv集成了pip，virtualenv两者的功能，且完善了两者的一些缺陷。
• 过去用virtualenv管理requirements.txt文件可能会有问题，Pipenv使用Pipfile和Pipfile.lock，后者存放将包的依赖关系，查看依赖关系是十分方便。
• 各个地方使用了哈希校验，无论安装还是卸载包都十分安全，且会自动公开安全漏洞。
• 通过加载.env文件简化开发工作流程。
• 支持Python2 和 Python3，在各个平台的命令都是一样的。

1. pip安装pipenv

pip3 install pipenv  # 全局安装，如果只想在当前用户模式下安装，可添加参数：--user
 
# 更新
pip3 install --user --upgrade pipenv

注: 如果在使用当前用户模式下安装pipenv后在shell中提示不可用，则需要把用户库的目录“C:\Users\XXX\AppData\Roaming\Python\Python37\Scripts”添加到你的PATH【系统环境路径】中，然后重启电脑，环境变量生效后即可使用。

2. pipenv创建虚拟环境说明 

pipenv --two  				# 使用当前系统中的Python2 创建环境
pipenv --three			    # 使用当前系统中的Python3 创建环境
 
pipenv --python 3  			# 指定使用Python3创建环境
pipenv --python 3.6  		# 指定使用Python3.6创建环境
pipenv --python 2.7.14  	# 指定使用Python2.7.14创建环境

1）创建环境时应使用系统中已经安装的、能够在环境变量中搜索到的Python 版本，否则会报错。

2）每次创建环境都会在当前目录下生成一个名为Pipfile文件，用来记录刚创建的环境信息，如果当前目录下之前存在该文件，会将其覆盖。

3）在使用指定版本创建环境的时候，版本号与参数 --python 之间有个空格。

3. 创建Python3.8环境

激活虚拟环境

pipenv shell 

环境经激活后，会发现命令提示符变了（上图中的“pyTest”前缀，表示生成了名为“pyTest”的虚拟环境）

4. 其他常用命令

pipenv --where                  # 显示目录信息
pipenv --venv  					# 显示虚拟环境信息
pipenv --py  					# 显示Python解释器信息

pipenv install XXX  	  		# 安装XXX模块并加入到Pipfile
pipenv install XXX==1.11  		# 安装固定版本的XXX模块并加入到Pipfile

pipenv graph 					# 查看目前安装的库及其依赖
pipenv check  					# 检查安全漏洞
 
pipenv update --outdated  		# 查看所有需要更新的依赖项
pipenv update 					# 更新所有包的依赖项
pipenv update package_name		# 更新指定的包的依赖项
 
pipenv uninstall XXX 			# 卸载XXX模块并从Pipfile中移除
pipenv uninstall --all  		# 卸载全部包并从Pipfile中移除
pipenv uninstall --all-dev  	# 卸载全部开发包并从Pipfile中移除

退出当前虚拟环境

exit 

删除虚拟环境

pipenv --rm

5. python 文件的运行

# 使用pipenv完整命令运行
pipenv run python xxx.py
 
# 在激活环境中运行
pipenv shell
python xxx.py